系外行星大气层中发现水蒸汽 可能具备生命宜居条件

天文学家最新观测一颗体积是地球两倍多的系外行星，通常系外行星体积比地球大但比海王星小，这颗新发现的系外行星可能具备适宜生命存在的条件，为地外生命探索开启了一扇大门。

这颗系外行星被命名为K2-18b，K2-18b距离地球124光年，半径是地球的2.6倍，质量是地球的8.6倍，位于主恒星宜居地带，表面温度可维持液态水存在。2019年秋季，两支研究团队在该行星富含氢气的大气层中发现水蒸汽，随后它成为各科学媒体关注的焦点，但是这颗行星的大气层范围，以及大气层下方的状况仍不清楚。

英国剑桥大学研究小组基于该行星的质量、半径和大气数据，确定它很有可能在富含氢气的大气层下存在着液态水，研究负责人、剑桥大学天文研究所Nikku Madhusudhan博士称，我们曾在一些系外行星的大气层中发现水蒸汽，该行星位于宜居地带，为了确定某颗星球是否具备生命宜居环境，需要对该星球内部和大气状况充分了解，尤其是液态水是否可以存在于大气层之下。

K2-18b体积较大，更像是一颗“迷你海王星”，而不是一颗大型地球，预计“迷你海王星”大气层有一个重要的氢膜层，周围存在高压含水大气层，如果氢膜层太厚，那么其下面含水大气层温度和压力就会过高，不足以维持生命存在。

让科学家感到乐观的是，他们基于当前该行星的大气观测数据，以及质量和半径，采用详细的数值模型和统计方法分析数据，从而确定大气和行星内部的组成和结构，发现即使K2-18b体积较大，大气层氢膜层的最大质量大约是该行星质量的6%，最小质量大约是该行星质量的百万分之一，与地球大气层氢气比例相似。需要注意的是，该行星潜在海洋，其大气层之下的压力和温度可维持液态水，与地球海洋的压力和温度相近。

同时，他们还发现大气层中甲烷和氨气等其他化学物质含量低于预期，这些指数是否影响生物进程亟待进一步分析。该项研究为寻找系外行星宜居条件和生物特征开启了一扇大门，通常此类系外行星体积比地球更大，天文学家基于现有天文观测设备很容易对K2-18b行星进行观测，未来使用詹姆斯·韦伯太空望远镜将获得更全面的大气观测数据。